Cálculo da eficiência do cilindro
Com a moderna tecnologia de vedação, a eficiência volumétrica (perdas por vazamento) de um cilindro hidráulico em boas condições se aproxima de 100%. Mas a eficiência mecânico-hidráulica de um cilindro varia de acordo com o tipo de vedação e as tolerâncias entre a haste do pistão e suas faixas de desgaste.
Lembre-se de que a eficiência mecânico-hidráulica se refere à quantidade de força perdida devido ao atrito mecânico e de fluidos. Em um cilindro, essas perdas são causadas pelo atrito entre a haste do pistão e suas faixas de desgaste e vedações, e o atrito do fluido quando ele é ejetado do lado de retorno do cilindro na velocidade necessária. Na prática, o atrito do fluido não é significativo, desde que os pórticos do cilindro e suas conexões sejam adequadamente dimensionadas.
Para um cilindro de haste única ao estender, a eficiência hidráulico-mecânica é tipicamente 95%, e 85 a 90% ao retrair. A diferença entre extensão e retração reflete o fato de que o atrito mecânico / hidráulico é quase constante e, portanto, representa uma porcentagem maior de força disponível quando o cilindro está retraído - devido à menor área efetiva do anel da extremidade da haste.
Por exemplo, considere um cilindro de haste única com uma relação de área (pistão para anular) de 2: 1. Se a força do pistão (durante a extensão) for 10.000 lbf (44 kN) e a força anular (durante a retração) for 5.000 lbf (22 kN), e as perdas devido à fricção mecânica e de fluido forem 500 lbf (2,2 kN) constantes. Então:
A eficiência mecânico-hidráulica durante a extensão é:
1 - (500/10000) = 1 - 0,05 = 0,95 = 95%
E a eficiência mecânico-hidráulica durante a retração é:
1 - (500/5000) = 1 - 0,1 = 0,90 = 90%
A eficiência geral é simplesmente o produto da eficiência volumétrica e mecânica / hidráulica. Em um cilindro hidráulico, onde a eficiência volumétrica se aproxima de 100%, a eficiência geral é igual à eficiência mecânica / hidráulica: 0,95 x 1 = 0,95 = 95%.
Guia de reparo do tubo cilíndrico
O principal parâmetro para um tubo de cilindro hidráulico é o seu diâmetro interno. Mas, mais especificamente, seu diâmetro interno e concentricidade ao longo de todo o seu comprimento. A maneira de verificar isso é com um micrômetro interno em pelo menos dois planos a 90 graus um do outro.
Você está buscando duas coisas: obter um "tamanho" nominal no tubo e garantir que esse tamanho seja consistente ao longo de seu comprimento. Obviamente, se o ID. aumenta acentuadamente em algum momento ao longo de seu comprimento, o tubo está abaulado e deve ser descartado.
Um micrômetro interno padrão funciona bem para tubos de cilindros hidráulicos que não sejam muito grandes (não maiores do que o seu braço). Qualquer coisa mais longa que isso requer equipamento especial. Para cilindros longos e de grande diâmetro, as oficinas de reparo usam um medidor de diâmetro especial. Na extremidade de medição, há dois rolamentos de um lado e um pino de mola do outro. A mudança na posição desse pino é exibida em um comparador. Peças de extensão são então adicionadas conforme necessário para o comprimento do tubo - transformando o dispositivo em uma forma de T. A leitura é anexada ao final das extensões necessárias.
Uma vez que o diâmetro nominal do furo tenha sido definido, de acordo com o tubo que está sendo medido, o operador 'aciona' o medidor de furo ao longo do comprimento do tubo, enquanto observa a leitura da vazão no diâmetro nominal. Como mencionado acima, esse processo é repetido em pelo menos dois planos para verificar se há abaulamento ou fora de concentricidade.
Este equipamento é caro e, portanto, seu uso e foco é para quem faça manutenção em muitos cilindros de grande diâmetro. Mas existe uma técnica muito simples que pode virtualmente negar a necessidade de medir a ID. de qualquer cilindro hidráulico, grande ou pequeno, para verificar se há abaulamento de tubo: preste atenção às condições da vedação do pistão (êmbolo). Se a vedação do pistão estiver intacta e não estiver mostrando sinais de extrusão, é mais improvável que o tubo esteja com balão ou fora de concentricidade.
Mas para um reparador de cilindros hidráulicos, há outras razões para a necessidade de medir o I.D. de um tubo ao longo de todo o seu comprimento. Se o tubo tiversem pits ou riscos e ranhuras, será necessário um processo de brunimento para removê-lo. Por exemplo: se o diâmetro interno do tubo está ainda no tamanho standard, o procedimento geralmente envolve brunir o tubo para 0,030 ″ acima da medida standard. E isso deve ser verificado por através de uma pré-medição.
Uma vez no tamanho de 0,030 ″, o furo é inspecionado novamente e se todos pits e ranhuras forem removidas, são instaladas vedações de pistão de tamanho grande, de 0,030 ″ e rolamento. Se os pits e ranhuras ainda são visíveis em 0,030 ″ de brunimento, o tubo é brunido para +0,060″ e inspecionado novamente. Supondo que todos pits e ranhuras foram removidas, são instaladas vedações de pistão de tamanho grande de 0,060 ″ e rolamento. Acima da medida de brunimento de 0,060″, o tubo será descartado.
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